package com.zxlfysj.avl;

/**
 * 平衡二叉树
 *
 * @author yangshujing
 * @create 2020-08-24 12:05
 */
public class AVLTreeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //int[] arr = {4, 3, 6, 5, 7, 8}; //测试左旋转
        //int[] arr = {10, 12, 8, 9, 7, 6};  //测试右旋转
        int[] arr = {10, 11, 7, 6, 8, 9};  //测试双旋转
        AVLTree avlTree = new AVLTree();
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            avlTree.add(new Node(arr[i]));
        }
        avlTree.infixOrder();
        //树的高度
        System.out.println(avlTree.getRoot().height());
        //左子树高度
        System.out.println(avlTree.getRoot().leftHeight());
        //右子树的高度
        System.out.println(avlTree.getRoot().rightHeight());
        System.out.println(avlTree.getRoot());

    }
}

//创建AVLTree
class AVLTree {
    private Node root;

    public Node getRoot() {
        return root;
    }

    //查找节点
    public Node search(int value) {
        if (root == null) {
            return null;
        } else {
            return root.search(value);
        }
    }

    //查找父节点
    public Node searchParent(int value) {
        if (root == null) {
            return null;
        } else {
            return root.searchParent(value);
        }
    }

    //添加节点
    public void add(Node node) {
        if (root == null) {
            root = node;
        } else {
            root.add(node);
        }
    }

    public void infixOrder() {
        if (root != null) {
            root.infixOrder();
        } else {
            System.out.println("空树无法遍历");
        }
    }
}


class Node {
    int value;
    Node left;
    Node right;

    public Node(int value) {
        this.value = value;
    }

    //左旋转方法
    private void leftRotate() {
        //创建新的节点，以当前根节点的值
        Node newNode = new Node(value);
        //把新的节点的左子树设置为当前节点的左子树
        newNode.left = left;
        //把新的节点的右子树设置成当前节点的右子树的左子树
        newNode.right = right.left;
        //把当前节点的值替换成当前节点的右子节点的值
        value = right.value;
        //把当前节点的右子树设置成当前节点右子树的右子树
        right = right.right;
        //把当前节点的左子树设置成新的节点
        left = newNode;

    }

    //右旋转方法
    private void rightRotate() {
        Node newNode = new Node(value);
        newNode.right = right;
        newNode.left = left.right;
        value = left.value;
        left = left.left;
        right = newNode;
    }

    //返回左子树的高度
    public int leftHeight() {
        if (left == null) {
            return 0;
        }
        return left.height();
    }

    //返回右子树的高度
    public int rightHeight() {
        if (right == null) {
            return 0;
        }
        return right.height();
    }

    //返回当前节点的高度，以该节点为根节点的树的高度
    public int height() {
        return Math.max(left == null ? 0 : left.height(), right == null ? 0 : right.height()) + 1;
    }

    //查找节点
    public Node search(int value) {
        if (value == this.value) {
            return this;
        } else if (value < this.value) {
            if (this.left == null) {
                return null;
            }
            return this.left.search(value);
        } else {
            if (this.right == null) {
                return null;
            }
            return this.right.search(value);
        }
    }

    //查找父节点
    public Node searchParent(int value) {
        if ((this.left != null && this.left.value == value) || (this.right != null && this.right.value == value)) {
            return this;
        } else {
            if (value < this.value && this.left != null) {
                return this.left.searchParent(value); //左递归查找
            } else if (value >= this.value && this.right != null) {
                return this.right.searchParent(value); //右递归查找
            } else {
                return null; //没有找到父节点
            }
        }
    }

    //添加方法
    public void add(Node node) {
        if (node == null) {
            return;
        }
        if (node.value < this.value) {
            if (this.left == null) {
                this.left = node;
            } else {
                //递归的向左子树添加
                this.left.add(node);
            }
        } else {
            if (this.right == null) {
                this.right = node;
            } else {
                //递归的向右子树添加
                this.right.add(node);
            }
        }
        //当添加完一个节点后，如果（右子树的高度 - 左子树的高度） > 1 ,左旋转
        if (rightHeight() - leftHeight() > 1) {
            //如果当前节点的右子树的左子树大于它的右子树的右子树的高度
            //则先对当前节点的右节点进行右旋转
            //再对当前节点进行左旋转
            if (right != null && right.leftHeight() > right.rightHeight()) {
                //对当前节点的右节点进行右旋转
                right.rightRotate();
                //对当前节点进行左旋转
                leftRotate();
            } else {
                leftRotate();
            }
            return;
        }
        //当添加完一个节点后，如果（左子树的高度 - 右子树的高度） > 1 ,右旋转
        if (leftHeight() - rightHeight() > 1) {
            //如果当前节点的左子树的右子树大于它的左子树的左子树的高度
            //则先对当前节点的左节点进行左旋转
            if (left != null && left.rightHeight() > left.leftHeight()) {
                left.leftRotate();
                //再对当前节点进行右旋转
                rightRotate();
            } else {
                rightRotate();
            }

        }
    }

    //中序遍历
    public void infixOrder() {
        if (this.left != null) {
            this.left.infixOrder();
        }
        System.out.println(this);
        if (this.right != null) {
            this.right.infixOrder();
        }
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Node{" +
                "value=" + value +
                '}';
    }
}
